CN218240352U - 一种应用于焊接电源老化防灾保护装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及安全保护装置的领域，尤其是涉及一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其包括有：检测模块，用于对焊接电源的工作状态进行检测，输入端用于采集焊接电源的状态信号，输出端用于输出相应的检测信号；比较模块，输入端用于接收检测模块输出的检测信号，并将检测信号与阈值信号进行对比，输出端输出相应的比较信号；信号处理模块，输入端用于接收所述比较模块输出的比较信号，信号处理模块用于对比较信号进行处理，输出端输出相应的控制信号；报警模块，输入端用于接收所述信号处理模块输出的控制信号，报警模块用于向使用者发出警报。本申请具有降低工作人员的劳动强度的效果。

Description

一种应用于焊接电源老化防灾保护装置

技术领域

本申请涉及安全保护装置的领域，尤其是涉及一种应用于焊接电源老化防灾保护装置。

背景技术

随着我国的工业发展，焊接作为工业中的一种加工方式，也得到了发展，而在焊接中，焊接电源作为焊接的能量来源，是焊接中重要的设备。

焊接电源的新产品在设计完成后，通常还需要通过寿命极限测试才可推向市场，寿命极限测试的时间通常在两个月左右，焊接电源一般通过在输出端加载负载电阻箱来实现对焊接电源的老化，寿命极限测试通常在实验室内进行。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：在老化过程中，焊接电源将电能转化成热能来实现快速老化，为了降低由于焊接电源的温度过高而发生自燃的概率，需要工作人员在此过程中时刻保持注意，使得工作人员的劳动强度高。

实用新型内容

为了改善工作人员需长时间保持对焊接电源的主体，使得工作人员的劳动强度高的问题，本申请提供一种应用于焊接电源老化防灾保护装置。

本申请提供的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，采用如下的技术方案：

一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，包括有：

检测模块，用于对焊接电源的工作状态进行检测，所述检测模块的输入端用于采集焊接电源的状态信号，所述检测模块的输出端用于输出相应的检测信号；

比较模块，输入端用于接收所述检测模块输出的检测信号，并将检测信号与阈值信号进行对比，输出端输出相应的比较信号；

信号处理模块，所述信号处理模块的输入端用于接收所述比较模块输出的比较信号，所述信号处理模块用于对比较信号进行处理，所述信号处理模块的输出端输出相应的控制信号；

报警模块，输入端用于接收所述信号处理模块输出的控制信号，所述报警模块用于向使用者发出警报。

所述检测模块包括有：

环境温度检测单元，用于采集焊接电源所在实验室的环境温度并输出相应的环境温度信号给比较模块的输入端；

气体检测单元，用于检测焊接电源所在的实验室内的有害气体浓度并输出相应的气体浓度信号到比较模块的输入端。

通过采用上述技术方案，当焊接电源的温度过高时，环境温度检测单元将会将检测到的过高温度的温度信号发送至比较模块，比较模块将环境温度信号与工作人员设定的阈值信号进行对比，比较模块将输出高电平给信号处理模块，信号处理模块此时将发送控制信号使报警模块对工作人员进行示警；当焊接电源散发出的气体浓度过高时，气体检测单元将检测到的过高浓度的气体浓度信号发送至比较模块，比较模块进行对比后输出高电平给信号处理模块，信号处理模块将发送控制信号使报警模块对工作人员进行示警，使得工作人员对焊接电源采取降温等工作，降低了焊接电源燃烧对自身以及其他设备造成了损伤时工作人员才进行灭火的概率，使工作人员可在焊接电源造成更大灾害前对焊接电源进行降温或灭火，通过不同类型的物理化学手段来对焊接电源进行检测，提高了预防的准确性，起到了减灾防患的目的；通过报警模块可对走神的工作人员进行示警，使得工作人员可得到适当的放松，而不用时刻盯紧焊接电源的状态，降低了工作人员的劳动强度。

可选的，包括有：所述检测模块还包括有：

热成像检测单元，通过热成像来对焊接电源表面的温度进行检测并输出相应的热成像信号给比较模块的输入端。

通过采用上述技术方案，通过热成像来对焊接电源表面的温度进行检测，从而达到监测焊接电源自身温度的目的，降低了焊接电源自身因长时间工作而升温导致自燃的概率，对焊接电源起到了监测保护作用。

可选的，选通模块，输入端用于接收环境温度信号、气体浓度信号以及热成像信号，所述选通模块用于将环境温度信号、气体浓度信号以及热成像信号筛选出表示焊接电源的工作状态最差的信号，所述选通模块的输出端输出相应的选择信号给比较模块。

通过采用上述技术方案，通过选通模块来对环境温度信号、气体浓度信号以及热成像信号进行筛选，使表示焊接电源的工作状态最差的检测信号传输至比较模块，降低了三个检测信号之间相互干扰的概率，提高了比较模块接收到的检测信号的稳定性。

可选的，所述检测模块包括有：

第一信号放大单元，输入端用于接收环境温度检测单元输出的环境温度信号，所述第一信号放大单元用于对环境温度信号进行放大，所述第一信号放大单元的输出端用于输出第一检测信号给比较模块的输入端；

第二信号放大单元，输入端用于接收气体检测单元输出的气体浓度信号，所述第二信号放大单元用于对气体浓度信号进行放大，所述第二信号放大单元的输出端用于输出第二检测信号给比较模块的输入端；

第三信号放大单元，输入端用于接收热成像检测单元输出的热成像信号，所述第三信号放大单元用于对热成像信号进行放大，所述第三信号放大单元的输出端用于输出第三检测信号给比较模块的输入端。

通过采用上述技术方案，通过第一信号放大单元、第二信号放大单元以及第三信号放大单元来分别对环境温度信号、热成像信号以及气体浓度信号进行放大再传输到比较模块，放大后的检测信号在比较模块进行比对时更加稳定，降低了因检测信号与阈值信号差距过小而输出错误的比较信号的概率，提高了比较模块输出比较信号的正确性。

可选的，所述选通模块包括有第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3，所述第一二极管D1的正极连接于第一信号放大单元的输出端，所述第一二极管D1的负极连接于比较模块的输入端；所述第二二极管D2的正极连接于第二信号放大单元的输出端，所述第二二极管D2的负极连接于比较模块的输入端；所述第三二极管D3的正极连接于第三信号放大单元的输出端，所述第三二极管D3的负极连接于比较模块的输入端。

通过采用上述技术方案，通过第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3之间的钳位作用，来使得电压较低的两个检测信号难以输出，使电压最高的检测信号能够优先传输至比较模块的输入端，同时第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3还起到了降低电流逆流的概率，对电路起到了保护作用。

可选的，包括有：太阳能供电模块，用于通过太阳能发电来提供保护装置所需的电能，所述太阳能供电模块包括有太阳能板以及与太阳能板电连接的锂电池。

通过采用上述技术方案，通过太阳能板来实现太阳能发电，节约了能源，达到了绿色环保的目的；当太阳光充足时，太阳能板直接对保护装置进行供电，且太阳能板发电出的多余电量将会通过锂电池把存储起来，当太阳光不足时，锂电池自动打开来对保护装置进行供电，实现了对电能的调配，降低了太阳光强度的变化对装置供电造成影响的概率，提高了供电的稳定性。

可选的，所述比较模块包括有电压调节单元，所述电压调节单元可对比较模块中的阈值信号进行调节。

通过采用上述技术方案，工作人员可通过电压调节单元来调整比较模块中的阈值信号，从而使报警模块能够在不同温度、气体浓度下响应，扩大了报警模块的适配范围，使得报警模块能够适应不同型号的焊接电源的寿命测试。

可选的，所述报警模块采用声光报警。

通过采用上述技术方案，通过使报警模块采用声光报警，增加了对工作人员示警的方式，降低了因为工作人员走神而未看到报警灯，从而耽误对焊接电源进行降温灭火，导致灾害升级的概率，提高了报警模块对工作人员示警的可靠性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.降低了焊接电源燃烧对自身以及其他设备造成了损伤时工作人员才进行灭火的概率，使工作人员可在焊接电源造成更大灾害前对焊接电源进行降温或灭火，起到了减灾防患的目的；通过报警模块可对走神的工作人员进行示警，使得工作人员可得到适当的放松，而不用时刻盯紧焊接电源的状态，降低了工作人员的劳动强度；通过对环境温度、焊接电源表面温度以及有害气体浓度进行检测，通过不同的物理化学手段对焊接电源进行检测，提高了检测的准确性。

2.提高了检测的准确性，使多个检测信号之间互不干扰且优先选取电压最高的检测信号。

附图说明

图1是本申请实施例中一种应用于焊接电源老化防灾保护装置的模块图。

图2是凸显检测模块的电路图。

图3是凸显太阳能供电模块的模块图。

图4是凸显比较信号的电路图。

附图标记说明：1、检测模块；11、环境温度检测单元；12、气体检测单元；13、热成像检测单元；14、第一信号放大单元；15、第二信号放大单元；16、第三信号放大单元；2、比较模块；3、信号处理模块；4、报警模块；5、选通模块；6、太阳能供电模块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种应用于焊接电源老化防灾保护装置。参照图1与图2与图3，应用于焊接电源老化防灾保护装置包括有检测模块1、比较模块2、信号处理模块3、报警模块4、选通模块5以及太阳能供电模块6。检测模块1用于对焊接电源的工作状态进行检测，检测模块1的输入端用于采集焊接电源的状态信号，检测模块1的输出端用于输出相应的检测信号。比较模块2输入端用于接收温度检测模块1输出的检测信号，并将检测信号与阈值信号进行对比，输出端输出相应的比较信号VL4。

参照图1与图2与图4，信号处理模块3内包括有用于储存数据的数据库，信号处理模块3的输入端用于接收所述比较模块2输出的比较信号VL4，信号处理模块3用于对比较信号进行处理，信号处理模块3的输出端输出相应的控制信号。报警模块4的输入端用于接收信号处理模块3输出的控制信号，报警模块4采用蜂鸣器以及灯作为示警工具，报警模块4用于向使用者发出声光警报。

参照图1，检测模块1包括有环境温度检测单元11、热成像检测单元13、气体检测单元12、第一信号放大单元14、第二信号放大单元15、第三信号放大单元16。本实施例中，环境温度检测单元11采用温度传感器，热成像检测单元13采用热成像仪，气体检测单元12采用气体传感器。

参照图1与图2，环境温度检测单元11，通过温度传感器来采集焊接电源所在实验室的环境温度并输出相应的环境温度信号VL1给第一信号放大单元14的输入端，第一信号放大单元14用于对环境温度信号VL1进行放大，再通过第一信号放大单元14的输出端输出相应的第一检测信号给选通模块5的输入端。

参照图2，第一信号放大单元14包括有第一运算放大器U1A以及第一电压跟随器U1B，第一运算放大器U1A的放大范围为0-15V，第一运算放大器U1A的反向输入端连接于环境温度检测单元11的输出端，第一运算放大器U1A的同相输入端接地，第一运算放大器U1A的输出端连接于第一电压跟随器U1B的反向输入端。第一电压跟随器U1B的同相输入端接地，第一电压跟随器U1B的输出端连接于选通模块5的输入端。

参照图2，环境温度检测单元11的输出端与第一运算放大器U1A之间串联有第一电阻R1，环境温度检测单元11的输出端与第一电阻R1之间连接有第二电阻R2，第二电阻R2的另一端接地，第二电阻R2与接地端之间连接有第一电容C1，第一电容C1的另一端连接于环境温度检测单元11的输出端与第一电阻R1之间。第一运算放大器U1A的输出端与第一电压跟随器U1B的反向输入端之间串联有第三电阻R3，第一电压跟随器U1B的反向输入端与第一电压跟随器U1B的输出端之间串联有第四电阻R4，第一电压跟随器U1B的输出端上连接有第五电阻R5，第五电阻R5的另一端输出相应的第一检测信号给选通模块5。

参照图1与图2，气体检测单元12，通过气体传感器来检测焊接电源所在的实验室内的有害气体浓度并输出相应的气体浓度信号VL2到选通模块5的输入端，第二信号放大单元15用于对气体浓度信号VL2进行放大，第二信号放大单元15的输出端用于输出第二检测信号给选通模块5的输入端。

参照图2，第二信号放大单元15包括有第二运算放大器U2A以及第二电压跟随器U2B，第二运算放大器U2A的放大范围为0-15V，第二运算放大器U2A的反向输入端连接于气体检测单元12的输出端，第二运算放大器U2A的同相输入端接地，第二运算放大器U2A的输出端连接于第二电压跟随器U2B的反向输入端。第二电压跟随器U2B的同相输入端接地，第二电压跟随器U2B的输出端连接于选通模块5的输入端。

参照图2，气体检测单元12的输出端与第二运算放大器U2A之间串联有第六电阻R6，气体检测单元12的输出端与第六电阻R6之间连接有第七电阻R7，第七电阻R7的另一端接地，第七电阻R7与接地端之间连接有第二电容C2，第二电容C2的另一端连接于气体检测单元12的输出端与第六电阻R6之间。第二运算放大器U2A的输出端与第二电压跟随器U2B的反向输入端之间串联有第八电阻R8，第二电压跟随器U2B的反向输入端与第二电压跟随器U2B的输出端之间串联有第九电阻R9，第二电压跟随器U2B的输出端上连接有第十电阻R10，第十电阻R10的另一端输出相应的第二检测信号给选通模块5。

参照图1与图2，热成像检测单元13，通过热成像仪来对焊接电源表面的温度进行检测并输出相应的热成像信号VL3给第三信号放大单元16的输入端，第三信号放大单元16用于对热成像信号VL3进行放大，再通过第三信号放大单元16的输出端输出相应的第三检测信号给选通模块5的输入端。

参照图2，第三信号放大单元16包括有第三运算放大器U3A以及第三电压跟随器U3B，第三运算放大器U3A的放大范围为0-15V，第三运算放大器U3A的反向输入端连接于热成像检测单元13的输出端，第三运算放大器U3A的同相输入端接地，第三运算放大器U3A的输出端连接于第三电压跟随器U3B的反向输入端。第三电压跟随器U3B的同相输入端接地，第三电压跟随器U3B的输出端连接于选通模块5的输入端。

参照图2，热成像检测单元13的输出端与第三运算放大器U3A之间串联有第十一电阻R11，热成像检测单元13的输出端与第十一电阻R11之间连接有第十二电阻R12，第十二电阻R12的另一端接地，第十二电阻R12与接地端之间连接有第二电容C2，第二电容C2的另一端连接于气体检测单元12的输出端与第十一电阻R11之间。第三运算放大器U3A的输出端与第三电压跟随器U3B的反向输入端之间串联有第十三电阻R13，第三电压跟随器U3B的反向输入端与第三电压跟随器U3B的输出端之间串联有第十四电阻R14，第三电压跟随器U3B的输出端上连接有第十五电阻R15，第十五电阻R15的另一端输出相应的第三检测信号给选通模块5。

参照图2，选通模块5包括有第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3，第一二极管D1的正极与第一电压跟随器U1B的输出端分别连接于第五电阻R6的两端，第一二极管D1的负极连接于比较模块2的输入端。第二二极管D2的正极与第二电压跟随器U2B的输出端分别连接于第十电阻R10的两端，第二二极管D2的负极连接于比较模块2的输入端。第三二极管D3的正极与第三电压跟随器U3B的输出端分别连接于第十五电阻R15的两端，第三二极管D3的负极连接于比较模块2的输入端。

参照图2，第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3三者的输出端均连接于比较模块2的输入端，第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3中电压较小的两个将会被电压最高的二极管的电压钳位，从而使得第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3三者中最高的电压优先输出至比较模块2。

参照图2，比较模块2包括有电压比较器U4A与三极管Q1，电压比较器U4A的供电为±15V，电压比较器U4A的反向输入端与第一二极管D1之间串联有第十六电阻R16，电压比较器U4A的同向输入端上连接有电压调节单元21，通过电压调节单元21来对电压比较器U4A的同向输入端的电压进行调节。电压调节单元21包括有连接在电压比较器U4A的同向输入端上的第十七电阻R17，第十七电阻R17的另一端上连接有第十八电阻R18，第十八电阻R18的另一端上连接有15V电源的输出端，第十七电阻R17与第十八电阻R18之间连接有第十九电阻R19，第十九电阻R19的另一端接地。工作人员可通过调节第十七电阻R17、第十八电阻R18以及第十九电阻R19之间的电阻比值来调整电压比较器U4A同向输入端的阈值信号所对应的电压。

参照图2，电压比较器U4A的输出端连接于三极管Q1的基极，电压比较器U4A的输出端与三极管Q1的基极之间串联有第二十电阻R20，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的发射极与三极管Q1的基极之间串联有第二十一电阻R21，三极管Q1的集电极连接有第二十二电阻R22，第二十二电阻R22的另一端连接有15V电源的输出端，第二十二电阻R22与三极管Q1的集电极之间输出比较信号VL4至信号处理模块3。

参照图3，太阳能供电模块6用于对保护装置进行供电，太阳能供电模块6包括有用于通过太阳光发电的太阳能板以及与太阳能板电连接的锂电池。当太阳光充足时，太阳能板直接对保护装置进行供电，且太阳能板发电出的多余电量将会通过锂电池把存储起来，当太阳光不足时，锂电池自动打开来对保护装置进行供电。

本申请实施例一种应用于焊接电源老化防灾保护装置的实施原理为：通过环境温度检测单元11采集实验室的环境温度并输出环境温度信号VL1传输至第一信号放大单元14，通过第一运算放大器U1A来对VL1进行放大，再将放大后的信号通过第一电压跟随器U1B来对电路进行保护并传输至第一二极管D1的正极。热成像信号VL2以及气体浓度信号VL3的工作同VL1相同，通过将第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3共同连接在电压比较器U4A的反向输入端上，通过三个二极管之间的钳位作用，使最高的电压传输至电压比较器U4A的反向输入端，通过将电压与电压比较器U4A同相输入端上的电压设定值进行比较。

若电压比较器U4A反向输入端的电压大于电压比较器U4A同相输入端的电压，电压比较器U4A的输出端将输出低电平，三极管Q1的基极收到低电平后，使三极管Q1的集电极与三极管Q1的发射极不导通，从而使比较信号VL4处输出高电平，信号处理模块3将比较信号VL4处理完毕后发送控制信号给报警模块4，从而使报警模块4开始报警。若电压比较器U4A反向输入端的电压小于电压比较器U4A同相输入端的电压，电压比较器U4A的输出端将输出高电平，三极管Q1的基极收到高电平后，使三极管Q1的集电极与三极管Q1的发射极导通，从而使15V电源输出端从三极管Q1的发射极处接地，从而使比较信号VL4输出低电平，使报警模块4不工作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于，包括有：

检测模块（1），用于对焊接电源的工作状态进行检测，所述检测模块（1）的输入端用于采集焊接电源的状态信号，所述检测模块（1）的输出端用于输出相应的检测信号；

比较模块（2），输入端用于接收所述检测模块（1）输出的检测信号，并将检测信号与阈值信号进行对比，输出端输出相应的比较信号；

信号处理模块（3），所述信号处理模块（3）的输入端用于接收所述比较模块（2）输出的比较信号，所述信号处理模块（3）用于对比较信号进行处理，所述信号处理模块（3）的输出端输出相应的控制信号；

报警模块（4），输入端用于接收所述信号处理模块（3）输出的控制信号，所述报警模块（4）用于向使用者发出警报。

2.根据权利要求1所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于：所述检测模块（1）包括有：

环境温度检测单元（11），用于采集焊接电源所在实验室的环境温度并输出相应的环境温度信号给比较模块（2）的输入端；

气体检测单元（12），用于检测焊接电源所在的实验室内的有害气体浓度并输出相应的气体浓度信号到比较模块（2）的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于：所述检测模块（1）还包括有：

热成像检测单元（13），通过热成像来对焊接电源表面的温度进行检测并输出相应的热成像信号给比较模块（2）的输入端。

4.根据权利要求2所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于，包括有：

选通模块（5），输入端用于接收环境温度信号、气体浓度信号以及热成像信号，所述选通模块（5）用于将环境温度信号、气体浓度信号以及热成像信号筛选出表示焊接电源的工作状态最差的信号，所述选通模块（5）的输出端输出相应的选择信号给比较模块（2）。

5.根据权利要求2所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于，包括有：所述检测模块（1）包括有：

第一信号放大单元（14），输入端用于接收环境温度检测单元（11）输出的环境温度信号，所述第一信号放大单元（14）用于对环境温度信号进行放大，所述第一信号放大单元（14）的输出端用于输出第一检测信号给选通模块（5）的输入端；

第二信号放大单元（15），输入端用于接收气体检测单元（12）输出的气体浓度信号，所述第二信号放大单元（15）用于对气体浓度信号进行放大，所述第二信号放大单元（15）的输出端用于输出第三检测信号给选通模块（5）的输入端；

第三信号放大单元（16），输入端用于接收热成像检测单元（13）输出的热成像信号，所述第三信号放大单元（16）用于对热成像信号进行放大，所述第三信号放大单元（16）的输出端用于输出第二检测信号给选通模块（5）的输入端。

6.根据权利要求4所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于：所述选通模块（5）包括有第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3，所述第一二极管D1的正极连接于第一信号放大单元（14）的输出端，所述第一二极管D1的负极连接于比较模块（2）的输入端；所述第二二极管D2的正极连接于第二信号放大单元（15）的输出端，所述第二二极管D2的负极连接于比较模块（2）的输入端；所述第三二极管D3的正极连接于第三信号放大单元（16）的输出端，所述第三二极管D3的负极连接于比较模块（2）的输入端。

7.根据权利要求1所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于，包括有：

太阳能供电模块（6），用于通过太阳能发电来提供保护装置所需的电能，所述太阳能供电模块（6）包括有太阳能板以及与太阳能板电连接的锂电池。

8.根据权利要求1所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于：所述比较模块（2）包括有电压调节单元（21），所述电压调节单元（21）可对比较模块（2）中的阈值信号进行调节。

9.根据权利要求1所述的一种应用于焊接电源老化防灾保护装置，其特征在于：所述报警模块（4）采用声光报警。

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